大学物理实验-预习导航.ppt

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1、大学物理实验-预习导航用极限法测固体的折射率北京工业大学翁钢背景介绍实验原理仪器介绍实验内容数据处理要求背景介绍折射极限法是测定固体和液体折射率的基本方法之一.分光计测量折射率比较慢,专门的仪器如阿贝折射仪或蒲耳弗里许折射仪更快,更精确.在分光计上配上专用光学元件，还可以组成专用仪器，在光谱学、材料特性、偏振光的研究、棱镜特性、光栅特性的研究中都有广泛的应用。实验原理1．分光计的结构分光计的四个主要部件：平行光管、望远镜、载物台、读数装置。2．分光计各主要部件的结构及原理的介绍（1）平行光管（2）阿贝式自准直望远

2、镜望远镜由物镜、目镜及分划板组成。（3）载物小平台（4）读数装置当光线从空气射入到折射率为n的某种媒质,会在分界面处发生折射现象，如图所示。根据折射定理，有下述关系：i=90度,即光线从AB面掠入射的情形,出射角φ,即极限角最小.此时:折射率为这种方法称为折射极限法.如果使用扩展光源照射AB面，则存在以各种角度入射的光线。凡是i<90度的光线,其出射角必大于极限角；而入射角大于90度的光线则不能进入棱镜。由i<90度的光线形成的亮视场,由于i>90度的光形成的暗视场，明暗视场的分界线正是i=90度的掠入射光引起的

3、极限方向.仪器介绍分光计平面反射镜物镜目镜灯分划板（叉丝）望远镜分划板读数装置游标零线对应的刻度盘读数+角游标与刻度盘重合的刻线双游标消除偏心差实验内容实验内容和步骤1．分光计的调节(1)调节望远镜使之适合于观察平行光(2)调节望远镜主光轴与分光计转轴垂直2．三棱镜顶角A的测量将待测三棱镜置于工作平台上，调节三棱镜主截面与分光计转轴垂直.测量三棱镜顶角A.3．极限角的测量(1)先用目视把光路布置好，使钠灯光源与三棱镜等高。移动整个分光计同时转动工作平台，使棱镜的AB面对准光源。为了加强掠入射到AB面的光的强度，最

4、好将钠灯放置在AB延长线方位上。在棱镜底角B处轻轻地加一块毛玻璃，使光向各个方向漫射成为扩展光源。然后用眼睛靠近AC面观察出射光，寻找到半明半暗视场。转动望远镜至此方向，在望远镜视场中便可看到清晰的明暗分界线。(2)将望远镜视场中的垂直分划线对准明暗分界线，记下极限方向的角度位置(3)转动望远镜或转动平台，使望远镜对准出射面的法线方向，记下其角度位置(4)重复步骤(2)、(3)测6次，计算极限角4．折射率n的计算[注意事项](1)在用望远镜观察明暗视场时，要尽量避免杂光进入望远镜．特别是钠灯直接射入镜筒的杂光很强

5、，会严重影响观察效果。通过合理布置光路使钠灯的直射光不进入望远镜的视场范围.(2)要注意钠灯的使用规则，参见附录。注意事项附录:钠光灯简介钠光灯是一种气体放电光源，它利用钠蒸气放电而发出波长为589.0nm和589.6nm的黄光,以589.3nm作为钠黄光的标准波长.钠灯是一种较好的单色光源.(1)钠灯在额定电压下使用,并应依灯管的额定功率配置相应的限流圈与钠灯串联使用。(2)钠灯点燃后需等一段时间才能使用,点燃后应待做完实验后再熄灭,熄灭后,需待灯管冷却后方可重新点燃.切忌在熄灭后立即启动影响寿命.(3)钠灯寿

6、命约为500h,故使用时要节省，尽量使使用时间集中，避免点燃后重启。(4)钠灯点燃后不得随意撞击或移动。相关知识数据处理要求(n=6)测量内容极限方向法线方向极限角游标1游标11游标1游标11测量次数123456平均值--------------------------------结束over结束over